JPH02216412A - Working machine - Google Patents
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- JPH02216412A JPH02216412A JP3913489A JP3913489A JPH02216412A JP H02216412 A JPH02216412 A JP H02216412A JP 3913489 A JP3913489 A JP 3913489A JP 3913489 A JP3913489 A JP 3913489A JP H02216412 A JPH02216412 A JP H02216412A
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- Guiding Agricultural Machines (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は走行機体の圃面内への沈み込みや左右前後への
傾きがあっても、対地作業装置の作業深さを一定に維持
する昇降制御装置或いは対地作業装置の左右ローリング
姿勢を一定に維持するローリング制御装置等に使用され
る変位センサを設けてある作業機であって、詳しくは走
行機体に相対変位自在に対地作業装置を連結するととも
に、その走行機体又は前記対地作業装置の少なくとも何
れか一方に水平基準面に対するそれらの変位を検出する
変位センサを設けてある作業機に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention maintains the working depth of the ground working device constant even if the traveling machine sinks into the field surface or tilts left, right, front and back. A work machine that is equipped with a displacement sensor used in a lifting control device or a rolling control device that maintains a constant left and right rolling posture of a ground work device, and more specifically, a ground work device that is connected to a traveling machine body so as to be relatively displaceable. The present invention also relates to a working machine in which at least one of the traveling machine body or the above-mentioned ground working device is provided with a displacement sensor for detecting the displacement thereof with respect to a horizontal reference plane.
従来、前記走行機体又は対地作業装置の水平基準面に対
する沈み込み又はローリング等の変位を検出する変位セ
ンサとしては、特開昭61−274602号公報の実施
例中に記載されているように、重錘とこの重錘の揺動量
を検出するポテンショメータ等とで構成してあった。Conventionally, as a displacement sensor for detecting displacement such as sinking or rolling of the traveling aircraft or ground work equipment with respect to the horizontal reference plane, there has been a heavy It consisted of a weight and a potentiometer that detected the amount of swing of the weight.
(考案が解決しようとする課題〕
上記構成のものでは、走行機体が緩やかに画面の凹凸に
追従してその姿勢を変化させる場合には、静的な変化で
あるので、重錘が確実にその走行機体の変化に追従でき
るのであるが、例えば、局所的な凹凸によって急激に走
行機体がローリング作動した場合には、重錘には重力だ
けでなく横向きの慣性力も作用するので、瞬間的には重
錘がローリングの傾斜方向とは逆向きの傾斜状態で傾斜
することもある。・
したがって、この重錘に対して作動を安定させるために
ダンパーを付加したり、電気回路内にフィールターを入
れたりして処置を施しているが、今度はそれらを付加し
たことがセンサの応答遅れとなって、処理速度が遅くな
り、作業精度の低下となって表われていた。(Problem to be solved by the invention) With the above configuration, when the traveling aircraft changes its attitude by gently following the unevenness of the screen, it is a static change, so the weight can reliably change its attitude. It is possible to follow changes in the traveling aircraft, but for example, if the traveling aircraft suddenly rolls due to local unevenness, not only gravity but also lateral inertia will act on the weight, so it will not change instantaneously. The weight may tilt in the opposite direction to the rolling direction. Therefore, in order to stabilize the operation of the weight, a damper may be added or a filter may be installed in the electric circuit. However, the addition of these measures resulted in a delay in the response of the sensor, slowing down the processing speed and reducing work accuracy.
本発明の目的は変位′センサとして圃場の状態にかかわ
りなく精度よく測定可能なセンサを追加構成することに
よって、作業精度の向上を期待できる作業機を提供する
点化ある。An object of the present invention is to provide a working machine that can be expected to improve work accuracy by additionally configuring a displacement sensor that can measure accurately regardless of the field condition.
本発明による特徴構成は前記変位センサを、光式ジャイ
ロ変位センサと重力式変位センサとで構成してある点に
あり、その作用効果は次の通りである。A feature of the present invention is that the displacement sensor is composed of an optical gyro displacement sensor and a gravity displacement sensor, and the effects thereof are as follows.
光式ジャイロ変位センサを採用することによって次のよ
うな使用ができる。第2図(イ)、<口)で示すように
、ジャイロ全体が走行機体の傾斜によってθだけ傾くこ
とによって、光ファイバー (19)内を互いに反対向
きに進行する光の行路長に長短ができて、受光器(22
)上で両光の行路長の違いによる位相差が生じ、この位
相差より逆に傾斜角θがわかる。By adopting an optical gyro displacement sensor, it can be used in the following ways. As shown in Figure 2 (a), the entire gyro is tilted by θ due to the inclination of the traveling aircraft, which creates long and short paths for the light traveling in opposite directions within the optical fiber (19). , receiver (22
), a phase difference occurs due to the difference in path length between the two lights, and from this phase difference, the inclination angle θ can be determined.
したがって、この光式ジャイロは重力の影響を受けにく
い光を動作媒体としているので、走行機体が急激に傾い
た場合でも安定して測定できる。Therefore, since this optical gyro uses light as its operating medium, which is less susceptible to the effects of gravity, stable measurements can be made even when the traveling aircraft is suddenly tilted.
ただし、前記光フアイバー式ジャイロは互いに逆向きに
進行する光の位相差を検出するものであるから、光が発
信された時点からの相対傾斜角を測定するものであり、
累積誤差がでる。However, since the fiber optic gyro detects the phase difference between lights traveling in opposite directions, it measures the relative inclination angle from the time the light is transmitted.
There will be a cumulative error.
そこで、前記した重力式のセンサを使用して、例えば、
この重力式センサが走行機体の水平状態を検出した時点
で、前記光フアイバー式ジャイロからの検出値の累積値
をクリアーして、0点補正することによって、累積誤差
を解消できる。Therefore, using the above-mentioned gravity type sensor, for example,
At the time when this gravity sensor detects the horizontal state of the traveling aircraft, the cumulative error of the detected values from the fiber optic gyro is cleared and zero point correction is performed, thereby eliminating the cumulative error.
したがって、慣性の影響を受けない光式ジャイロセンサ
と、その光式ジャイロセンサの欠点を補う重力式センサ
の組み合せによって、ダンパーやフィルターを設けるこ
となく正確迅速に制御が行なえ、作業精度の向上を図る
ことができた。Therefore, by combining an optical gyro sensor that is not affected by inertia and a gravity sensor that compensates for the shortcomings of the optical gyro sensor, it is possible to perform accurate and quick control without installing dampers or filters, improving work accuracy. I was able to do that.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第3図には農用トラクタの車体の後部に対地作業装置の
一例としてロータリ耕耘装置(1)を連結した作業機を
示してあり、農用トラクタの車体の後部には油圧シリン
ダ(2)の作動で昇降する左右一対のリフトアーム(3
) 、 (3)が備えられ、前記ロークリ耕耘装置(1
)はトップリンク(4)及び左右一対のロアーリンク(
5) 、 (5)で成る3点リンク機構(L)を介して
車体の後端に連結され、更に、前記リフトアーム(3)
、 (3)に対してロアーリンク(5) 、 (5)
が左右夫々リフトロッド(6) 、 (6)を介して吊
下げ状態に連結されることで、このロークリ耕耘装置(
1)を駆動昇降できるよう構成されている。Figure 3 shows a working machine in which a rotary tiller (1) is connected to the rear of the vehicle body of an agricultural tractor as an example of a ground work device, and a hydraulic cylinder (2) is connected to the rear of the vehicle body of the agricultural tractor. A pair of left and right lift arms that go up and down (3
), (3), and the rotary tilling device (1
) is the top link (4) and the pair of left and right lower links (
5), is connected to the rear end of the vehicle body via a three-point linkage mechanism (L) consisting of (5), and is further connected to the lift arm (3).
, (3) for lower link (5) , (5)
are connected in a suspended state via the left and right lift rods (6) and (6), respectively, and this low-criteria tilling device (
1) can be driven up and down.
又、同図に示すように前記リフトロッド(6)。Also, as shown in the figure, the lift rod (6).
(6)のうちの一方のものに、ローリングシリンダ(7
)が介装され、作業時においては、このローリングシリ
ンダ(7)の伸縮作動によるリフトロッド(6)の長さ
の調節によってロータリ耕耘装置(1)をローリング制
御できるようになっている。A rolling cylinder (7) is attached to one of (6).
) is interposed therein, and during operation, the rotary tiller (1) can be controlled in rolling by adjusting the length of the lift rod (6) by extending and contracting the rolling cylinder (7).
つまり、車体の一方のりャフエンダ(8)にはコントロ
ールボックス(9)が設けられ、このコントロールボッ
クス(9)には、第1図及び第2図に示す如(、ローリ
ング角調節用のダイヤル(10)とが外装されると共に
、ダイヤル(10)はローリング角設定器(12)と連
係している。前記ローリングシリンダ(7)には、この
ローリングシリンダ(7)の伸縮量を検出するスライド
型のストロークセンサ(15)が備えられ、前記コント
ロールボックス(9)には、前記ローリングシリンダ(
7)に対する電磁弁(16)を操作する制御装置(17
)が内装され、前記ローリング角設定器(12)、後記
する変位センサ(14)、ストロークセンサ(15)夫
々からの信号はこの制御装置(17)に入力される。That is, a control box (9) is provided on one side of the vehicle body, and the control box (9) includes a dial (10) for adjusting the rolling angle (as shown in FIGS. 1 and 2). ), and the dial (10) is linked to a rolling angle setting device (12).The rolling cylinder (7) has a sliding type that detects the amount of expansion and contraction of the rolling cylinder (7). A stroke sensor (15) is provided, and the control box (9) is equipped with a stroke sensor (15).
control device (17) that operates the solenoid valve (16) for
) is installed, and signals from the rolling angle setter (12), a displacement sensor (14), and a stroke sensor (15), which will be described later, are input to this control device (17).
そして、前記変位センサ(14)からの信号に基づいて
作業時にはローリング角設定器(12)で決められた対
地ローリング角に維持するよう、前記ローリングシリン
ダ(7)の伸縮作動量を制御装置(17)で演算し、こ
の演算値となるようにストロークセンサ(15)からの
信号に基づいてローリング制御を行うよう制御装置(1
7)の基本的な動作がセットされている。Based on the signal from the displacement sensor (14), the control device (17) adjusts the amount of expansion and contraction of the rolling cylinder (7) so as to maintain the rolling angle from the ground determined by the rolling angle setting device (12) during work. ), and the control device (1) performs rolling control based on the signal from the stroke sensor (15) so that the calculated value becomes
7) basic operations are set.
前記変位センサ(14)としては、重力式の水平センサ
(11)と光フィバー式ジャイロ(13)で構成し、走
行機体(18)に取付けられている。前記水平センサ(
11)は液面に浮いた浮子が水平状態では正負の電極に
接触して“ON状態“となり、傾斜状態では浮子が電極
より離れて“OFF状態゛°となる0N−OFFセンサ
である。前記光フィバー式ジャイロ(13)は、第2図
に示すように、一定半径で巻かれた光フィバーケーブル
(19)と、この光フィバーケーブル(19)の出入口
にレンズ(20) 、 (20)と、レーザーダイオー
ド式の投光器(21)とフォトダイオード式の受光器(
22)、及び、光を分割するハーフミラ−(23)とか
らなり、投光器(21)より出た光をハーフミラ−(2
3)で二分割して逆回り状態に光フアイバーケーブル(
19)に投入し、受光器(22)での位相差を基に走行
機体(18)の傾斜角を割り出すべく構成してある。The displacement sensor (14) is composed of a gravity type horizontal sensor (11) and an optical fiber type gyro (13), and is attached to the traveling body (18). The horizontal sensor (
11) is an ON-OFF sensor in which a float floating on the liquid surface contacts positive and negative electrodes in a horizontal state and becomes an "ON state", and in an inclined state, the float moves away from the electrodes and becomes an "OFF state". As shown in Fig. 2, the fiber optic gyro (13) includes an optical fiber cable (19) wound at a constant radius, and lenses (20) and (20) at the entrance and exit of the optical fiber cable (19). , a laser diode type emitter (21) and a photodiode type receiver (
22) and a half mirror (23) that splits the light, and the light emitted from the projector (21) is divided into half mirrors (23)
3) Split into two and connect the optical fiber cable (
19), and the inclination angle of the traveling aircraft (18) is determined based on the phase difference at the light receiver (22).
測定方法としては、前記光フアイバー式ジャイロ(13
)が相対傾斜角を検出する毎にその角度を加減算して積
算を行う。そして、前記水平センサ(11)が水平状態
を検出し、その状態が1〜2秒続けば光フアイバー式ジ
ャイロ(13)による検出積算値をクリアーして0点補
正する。As a measurement method, the above-mentioned fiber optic gyro (13
) detects a relative inclination angle, it adds or subtracts that angle and performs integration. The horizontal sensor (11) detects the horizontal state, and if this state continues for 1 to 2 seconds, the integrated value detected by the fiber optic gyro (13) is cleared and zero point correction is performed.
したがって、光フアイバー式ジャイロ(13)の積算誤
差を解消できる。Therefore, the integration error of the fiber optic gyro (13) can be eliminated.
■ 光ジヤイロセンサ(13)としては、第4図に示す
ように、三角形に配置したミラー(24)とこれらミラ
ー間にレーザ光を発するレーザ発信器(25)と互いに
反対向きに回ってきたレーザ光を受ける受光器(26)
とからなり、傾斜があると、その分だけドツプラー効果
による周波数の変化が生じ、その周波数の変化度合より
傾斜角を検出できるレーザ・ジャイロを採用してもよい
。■ As shown in Figure 4, the optical gyroscope sensor (13) consists of triangularly arranged mirrors (24), a laser oscillator (25) that emits laser beams between these mirrors, and laser beams that rotate in opposite directions. Receiver (26)
If there is an inclination, the frequency will change by that amount due to the Doppler effect, and a laser gyro that can detect the inclination angle from the degree of change in frequency may be employed.
■ 重力式センサ(11)としては、重錘と、この重錘
の揺動角を検出するポテンショメータ又はホール素子等
の回転計との組合せであってもよい。(2) The gravity sensor (11) may be a combination of a weight and a tachometer such as a potentiometer or a Hall element that detects the swing angle of the weight.
■ 前記変位センサ(14)の取付位置としては耕耘装
置(1)側に取付けてもよい。(2) The displacement sensor (14) may be installed on the tilling device (1) side.
■ 前記対地作業装置(1)の制御形態としてはローリ
ング制御だけについて説明したが、走行機体く18)が
前後方向に傾斜した場合に作業装置(1)を昇降させて
作業深さを一定に保つ昇降制御を行う形態に前記変位セ
ンサを利用してもよい。■ Only rolling control has been described as the control mode for the above-mentioned ground work device (1), but when the traveling machine body 18) is tilted in the front-rear direction, the work device (1) is raised and lowered to maintain a constant working depth. The displacement sensor may be used to perform elevation control.
■ 前記光式ジャイロ(13)と重力式センサ(11)
とは重力式センサ(11)が補助的に使用されているが
、凹凸の激しい圃場では光式ジャイロセンサ(13)だ
けで制御を行い、比較的凹凸の緩やかな圃場では両セン
サ(11) 、 (13)を併用して、重力式センサ(
11)が傾きを検出するごとにその検出時点を起点とし
て光式ジャイロ(13)でそのときの相対傾斜角を測定
するといった方法を採ってもよい。■ The optical gyro (13) and gravity sensor (11)
The gravity type sensor (11) is used as an auxiliary device, but in fields with severe unevenness, control is performed only with the optical gyro sensor (13), and in fields with relatively gentle unevenness, both sensors (11), (13) can be used together with the gravity sensor (
11) may be used to measure the relative inclination angle at that time using the optical gyro (13) starting from the time of detection.
■ 上記実施例のものは田植機等の他の作業機にも適用
できる。■ The above embodiments can also be applied to other working machines such as rice transplanters.
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。Incidentally, although reference numerals are written in the claims section for convenient comparison with the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.
図面は本発明に係る作業機の実施例を示し、第1図は制
御構成図、第2図(() 、 (tl)は光フアイバー
ジャイロセンサの測定原理を示す原理図であって、(イ
)は測定対象の回転前の状態、(TI)は回転後の状態
を示す、第3図は耕耘装置取付状態を示す斜視図、第4
図は光レーザ−ジャイロを示す原理図である。
(1)・・・・・・対地作業装置、(11)・・・・・
・重力式変位センサ、(13)・・・・・・光式ジャイ
ロセンサ、(14)・・・・・・変位センサ、(18)
・・・・・・走行機体。The drawings show an embodiment of the working machine according to the present invention, FIG. 1 is a control configuration diagram, FIG. 2 ((), (tl) is a principle diagram showing the measurement principle of an optical fiber gyro sensor, ) shows the state of the measurement target before rotation, (TI) shows the state after rotation, Fig. 3 is a perspective view showing the tilling device installed state, Fig. 4
The figure is a principle diagram showing an optical laser gyro. (1)...Ground work equipment, (11)...
・Gravity displacement sensor, (13)... Optical gyro sensor, (14)... Displacement sensor, (18)
......A traveling aircraft.
Claims (1)
を連結するとともに、その走行機体(18)又は前記対
地作業装置(1)の少なくとも何れか一方に水平基準面
に対するそれらの変位を検出する変位センサ(14)を
設けてある作業機であって、前記変位センサ(14)を
、光式ジャイロ変位センサ(13)と重力式変位センサ
(11)とで構成してある作業機。Ground work device (1) that can be freely displaced relative to the traveling aircraft (18)
A working machine in which at least one of the traveling machine body (18) or the ground working device (1) is provided with a displacement sensor (14) for detecting the displacement thereof with respect to a horizontal reference plane, A working machine in which the displacement sensor (14) is composed of an optical gyro displacement sensor (13) and a gravity displacement sensor (11).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3913489A JPH02216412A (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Working machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3913489A JPH02216412A (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Working machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02216412A true JPH02216412A (en) | 1990-08-29 |
Family
ID=12544634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3913489A Pending JPH02216412A (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Working machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02216412A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06347264A (en) * | 1993-06-10 | 1994-12-20 | Hitachi Cable Ltd | Angle-of-inclination sensor |
CN117268326A (en) * | 2023-09-13 | 2023-12-22 | 中国建筑第五工程局有限公司 | Large-span public building beam body form removal settlement detection equipment |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP3913489A patent/JPH02216412A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06347264A (en) * | 1993-06-10 | 1994-12-20 | Hitachi Cable Ltd | Angle-of-inclination sensor |
CN117268326A (en) * | 2023-09-13 | 2023-12-22 | 中国建筑第五工程局有限公司 | Large-span public building beam body form removal settlement detection equipment |
CN117268326B (en) * | 2023-09-13 | 2024-02-02 | 中国建筑第五工程局有限公司 | Large-span public building beam body form removal settlement detection equipment |
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